电流互感器引流抱箍线夹断裂原因
2021-10-08焦宗寒代克顺
理化检验(物理分册) 2021年9期
焦宗寒, 郑 欣, 代克顺
(云南电网有限责任公司 电力科学研究院, 昆明 650217)
引流抱箍线夹用于电流互感器,与出线连接,是变电站设备和线路连接的重要组成部分。若线夹发生紧急故障,不仅会造成电力设备的非计划停运,还可能引起导线垮塌,进而碰撞电力设备,造成电力设备的严重机械损伤,影响电网的安全、稳定运行[1-2]。由于抱箍线夹制造工艺和材料的限制,并且线夹结构复杂,其生产均采用铸造一次成形。线夹结构设计上有多处结构转折部位,存在明显的应力集中,因此优化线夹的结构设计尤为重要[3-4]。
近年来,云南电网多座变电站发现电流互感器抱箍线夹断裂,断裂线夹投运仅3~5 a(年),断裂数量20余个,具有批次性,现场情况见图1。为查明该类线夹断裂的原因,作者对断裂线夹进行了化学成分分析、金相检验、力学性能测试和有限元分析等,以期为该类线夹的设计和安装提供提导建议。

图1 断裂线夹现场情况
1 理化检验
1.1 宏观及低倍分析
断裂线夹大多选用铸造铜合金材料,小部分为铸造铝合金,随机各取一种材料断裂线夹,对其进行观察,其宏观形貌见图2,可见铜合金线夹断裂位置均位于线夹结构转折部位,线夹表面锡镀层完好,部分断裂线夹除螺栓紧固部位存在轻微磨损外,其余位置未见机械损伤;铝合金线夹断裂位置位于线夹抱耳过渡处,裂纹未完全贯穿。

图2 不同材料断裂线夹宏观形貌
为观察断口,将线夹沿裂纹处拉断。……
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